Mit KI die Gelenkgesundheit verbessern

Mit KI die Gelenkgesundheit verbessern

Jul 20, 2024 | Gesundheit

Bild: Dank maschinellen Lernens kann KI Arthrose auf Röntgenbildern früher entdecken als das menschliche Auge. Dadurch werden eine schnellere Diagnose und eine rechtzeitige Behandlung möglich. Foto: DJD/CH-Alpha-Forschung/RFBSIP – stock.adobe.com

Von KI bis Kollagen: Moderne, personalisierte Ansätze in der Arthrosebehandlung

(DJD) – Künstliche Intelligenz (KI) ist in aller Munde. Manchen Menschen macht sie Angst, andere sehen darin große Chancen. Letzteres trifft beispielsweise auf den medizinischen Bereich zu, insbesondere auch in der Arthrosebehandlung. Der Knorpelverschleiß gehört zu den häufigsten Gelenkerkrankungen weltweit und ist mit zunehmenden Schmerzen und nachlassender Beweglichkeit verbunden. Das schränkt die Lebensqualität erheblich ein. Eine frühzeitige Therapie ist wichtig, um das Fortschreiten auszubremsen. Der Einsatz von KI hat das Potenzial, hierbei gezielt und individuell zu unterstützen.

Individuell abgestimmte Therapiepläne

Das beginnt etwa mit der Früherkennung: So können KI-Systeme durch maschinelle Lerntechniken darauf trainiert werden, erste Anzeichen einer Arthrose anhand von Bildgebungsverfahren eher zu erkennen als bislang. Dies ermöglicht eine rechtzeitige Intervention sowie eine zielgerichtete Therapie. Durch die Analyse großer Datenmengen könnte künstliche Intelligenz zudem langfristig dabei helfen, den Verlauf der Arthrose vorherzusagen und entsprechende Maßnahmen einzuleiten – individuell abgestimmt auf den jeweiligen Patienten, auf dessen körperliche Voraussetzungen und Lebensumstände. Neben herkömmlichen Methoden wie Physio- und Schmerztherapie ist etwa die gezielte Versorgung mit Kollagen eine Option. Denn der Knorpel besteht zu rund 70 Prozent aus dem Eiweißbaustoff Kollagen. Dr. Gunter Lemmnitz, Naturwissenschaftler und Studienautor aus Bielefeld, erklärt: „Studien zeigen, dass die Einnahme von bioaktiven Kollagen-Peptiden mit Hagebuttenextrakt in Trinkampullen zur Gelenkgesundheit beiträgt. Hier hat sich das Trink-Kollagen CH-Alpha Plus aus der Apotheke bewährt. Die rund 550 Teilnehmer einer aktuellen Praxisstudie bestätigen die positiven Effekte in puncto Beweglichkeit und Schmerzreduktion.“

KI: Ergebnisse einer OP vorhersagen

Auch bei weiter fortgeschrittener Arthrose eröffnen sich neue Perspektiven. Hier zeigten Modelle des maschinellen Lernens in wissenschaftlichen Untersuchungen vielversprechende Ergebnisse bei der automatischen Einstufung von Knieröntgenbildern und der Vorhersage der Notwendigkeit einer Knie-Totalendoprothese. Algorithmen der KI waren in der Lage, die postoperativen Ergebnisse in Bezug auf die Patientenzufriedenheit und kurzfristige Komplikationen vorherzusagen. Generell gilt jedoch weiterhin, die Mobilität der Gelenke mit konservativen Methoden möglichst lange aufrechtzuerhalten. Dazu gehört regelmäßige gelenkschonende Bewegung wie Walken, Wassergymnastik, Krafttraining oder Radfahren. Ebenso ist eine kalorienbewusste, pflanzenbasierte und entzündungshemmende Ernährung empfehlenswert.

KI: Künstliche Intelligenz im Krankenhaus

KI: Künstliche Intelligenz im Krankenhaus

Jun 21, 2023 | Pressemitteilungen

Bild: Oberarzt Dr. Markus von Wardenburg (li.) und Prof. Dr. Johannes Wessling (re.) vor einer Röntgenaufnahme, die von der KI überprüft wurde.

Clemenshospital und Raphaelsklinik setzen modernste Computertechnologie beim Bewerten von Röntgenaufnahmen ein

Münster – Die künstliche Intelligenz (KI) hilft in immer mehr Bereichen des täglichen Lebens, auch im Krankenhaus ist dieser Prozess seit einiger Zeit zu beobachten. „Gerade in der Radiologie ist der Einsatz von KI besonders sinnvoll, da unsere Daten ohnehin ausnahmslos digital vorliegen“, erläutert der Chefarzt und Leiter des Zentrums für Radiologie, Neuroradiologie, und Nuklearmedizin des Clemenshospitals und der Raphaelsklinik, Prof. Dr. Johannes Wessling. Aktuell werden die Röntgenaufnahmen beider Kliniken der Alexianer anonymisiert über eine sichere Datenverbindung zu einem Kooperationspartner in Frankreich übermittelt, von der dortigen KI-Software automatisch analysiert und wieder nach Münster gesendet. „Das Ganze dauert weniger als zehn Minuten. Wenn der Patient aus dem Röntgen zurückgekehrt ist, liegen die Ergebnisse oft schon vor“, wie der Oberarzt Dr. Markus von Wardenburg berichtet.

Die KI analysiert unter anderem Röntgenbilder des Skelettsystems auf der gezielten Suche nach Knochenbrüchen, um so auffällige von unauffälligen Aufnahmen zu trennen und den Fokus der Ärzte vor allem auf die pathologischen Befunde zu lenken. Auf diese Weise können auffällige und behandlungsbedürftige Befunde vorrangig bearbeitet und eine noch schnellere Diagnosestellung ermöglicht werden. „Besonders am Morgen, wenn zahlreiche Röntgenaufnahmen des Nachtdienstes bewertet werden müssen, ist die Unterstützung durch die KI im Hintergrund eine große Hilfe“, sagt Wessling. „Aber auch im Nachtdienst selber kann sie eine gute Unterstützung sein, nicht nur für uns Radiologen, sondern auch für die Kollegen anderer Abteilungen. Sie fungiert als zweite Instanz, die unsere Aufnahmen im Hintergrund zweit-begutachtet, getreu dem Motto: vier Augen sehen mehr als zwei“. In der neuesten Version führt die KI zudem eigenständig Messungen verschiedener Winkel zum Beispiel an Hüfte, Becken- und Fußskelett durch, wichtige Informationen für die behandelnden Ärzte, die üblicherweise von Hand vorgenommen werden müssen und wertvolle Zeit kosten.

Ersetzen kann und wird sie den Radiologen nicht, da sind sich die Experten sicher, vielmehr sei die KI eine Unterstützung im Hintergrund. Sie hilft bei der Priorisierung der Fälle, kann die Sicherheit durch eine zweite Überprüfung der Röntgenbilder erhöhen und entlastet von zeitraubenden, einfachen Messarbeit. Alle Befunde werden jedoch weiterhin durch entsprechend fachqualifizierte Ärzte verfasst, betont Wessling.

Neben dieser Anwendung helfen KI-Programme im Clemenshospital und in der Raphaelsklinik auch an anderen Stellen. In der Computertomographie (CT) wird die Dosis der erforderlichen Röntgenstrahlung bei vielen Anwendungen erheblich reduziert. Bei der Untersuchung des Gehirns mit dem Magnetresonanztomographen (MRT) hilft sie Muster der Demenz zu erkennen. Bei neurologischen Erkrankungen wie der Multiplen Sklerose werden Verlaufsbeurteilungen vereinfacht und standardisiert. Von Wardenburg betont: „Die KI soll uns unterstützen und entlasten, um uns mehr Zeit für komplexere diagnostische Aufgaben, Einordnung der Befunde und dem Patientengespräch zu geben.“ Mit Hilfe von KI wird es außerdem zunehmend darum gehen, diagnostische Informationen aus allen Bereichen eines Krankenhauses und zum Zweck einer präziseren Diagnosestellung und zielgenaueren Behandlung sinnvoll zusammen zu führen. KI wird – so Wessling abschließend – auch ganz praktisch helfen, Untersuchungs-, Prozess- und Zeitabläufe von der Aufnahme bis zur Entlassung der Patientinnen und Patienten weiter zu optimieren.